☰ Year plan · Pure Mathematics (Arabic)

الحد الأوسط ومجموع المعاملات والحد المشتمل على قوة معينة من ⁦x⁩

Week 2 · The middle term or terms of an expansion, mixed problems of Lesson 1, and finding the term that contains a given power of x · 3 lessons
3

إيجاد الحد المشتمل على قوة معينة من ⁦x⁩

Pure Mathematics Sec 3 Term 1, Unit 1, Lessons 1–2
Goalأجد الحد الذي يحتوي على قوة معينة من ⁦x⁩، أو أبيّن أنه غير موجود.
New words
الحد المشتمل على ⁦xᵏ⁩ · الحد الذي قوة ⁦x⁩ فيه تساوي ⁦k⁩العدد الصحيح ⁦r⁩ · يجب أن يكون ⁦r⁩ عددًا صحيحًا من ⁦٠‎⁩ إلى ⁦n⁩ وإلا فلا يوجد الحد
Explanation

لإيجاد الحد المشتمل على ⁦xᵏ⁩ نكتب الحد العام ⁦T(r+١‎)⁩ ونجمع قوى ⁦x⁩ في عبارة واحدة بدلالة ⁦r⁩، ثم نساويها بـ ⁦k⁩ ونحلّ لإيجاد ⁦r⁩. يبيّن الجدول الخطوات الخمس. ولا يصح الجواب إلا إذا كان ⁦r⁩ عددًا صحيحًا يحقق ⁦٠‎ ≤ r ≤ n⁩. فإذا خرج ⁦r⁩ كسرًا أو خارج هذا المدى فلا يوجد في المفكوك حد كهذا، ونقول ذلك صراحة. وعندما يطلب السؤال معاملًا نقرأ العدد الذي أمام ⁦xᵏ⁩ بعد التعويض بقيمة ⁦r⁩. أما العامل الواقع خارج القوس كما في ⁦x²(١‎ + ٢‎x)⁶⁩ فيزيح القوة فقط: معامل ⁦x⁵⁩ في حاصل الضرب هو معامل ⁦x³⁩ داخل القوس. والحد الذي يحتوي على ⁦x⁰⁩، أي الحد الخالي من ⁦x⁩، هو حالة ⁦k = ٠‎⁩ وندرسها كاملة في الأسبوع القادم.

الخطوةما نفعلهفي (x² + 3/x)⁹ و x⁹
1نكتب T(r+1)9Cr (x²)⁹⁻ʳ (3/x)ʳ
2نبسّط قوة x9Cr 3ʳ x¹⁸⁻³ʳ
3نساوي القوة بـ k18 − 3r = 9
4نحل لإيجاد rr = 3
5نتحقق أن r صحيح وأن 0 ≤ r ≤ n ثم نقرأ المعامل9C3 × 3³ = 2268
Worked examples
أوجد معامل ⁦x⁹⁩ في ⁦(x² + ٣‎/x)⁹⁩. ⁦T(r+١‎) = ٩‎Cr (x²)⁹⁻ʳ (٣‎/x)ʳ = ٩‎Cr ٣‎ʳ x¹⁸⁻³ʳ⁩. نضع ⁦١٨‎ − ٣‎r = ٩‎⁩ فيكون ⁦r = ٣‎⁩. المعامل ⁦٩‎C٣‎ × ٣‎³ = ٨٤‎ × ٢٧‎ = ٢٢٦٨‎⁩.
هل في المفكوك نفسه حد يحتوي على ⁦x⁴⁩؟ نضع ⁦١٨‎ − ٣‎r = ٤‎⁩ فيكون ⁦r = ١٤‎/٣‎⁩ وهو ليس عددًا صحيحًا، فلا يوجد حد في ⁦x⁴⁩. (القوى الموجودة هي ⁦١٨‎, ١٥‎, ١٢‎, …, ٠‎, −٣‎, …, −٩‎⁩ وتنقص بمقدار ⁦٣‎⁩ في كل مرة.)
أوجد معامل ⁦x⁵⁩ في ⁦x²(١‎ + ٢‎x)⁶⁩. يساوي معامل ⁦x³⁩ في ⁦(١‎ + ٢‎x)⁶⁩ أي ⁦٦‎C٣‎ × ٢‎³ = ٢٠‎ × ٨‎ = ١٦٠‎⁩.
Class activity

قوى على درج. في ⁦(x² + ٣‎/x)⁹⁩ اكتب القوة ⁦١٨‎ − ٣‎r⁩ لقيم ⁦r = ٠‎, ١‎, ٢‎, …⁩ وانظر أي الأعداد يمكن أن يظهر. ثم قل دون حل هل يمكن أن يظهر ⁦x⁶⁩ أو ⁦x⁷⁩.

Practice
1
أوجد معامل ⁦x²⁩ في ⁦(x + ٢‎/x)⁶⁩.
2
أوجد معامل ⁦x⁴⁩ في ⁦(١‎ + ٣‎x)⁶⁩.
3
هل يحتوي ⁦(x² − ١‎/x)⁸⁩ على ⁦x⁷⁩؟ وعلى ⁦x⁸⁩؟
4
أوجد معامل ⁦x⁶⁩ في ⁦x²(٢‎ + x)⁷⁩.
5
أوجد الحد المشتمل على ⁦x¹⁰⁩ في ⁦(x³ + ١‎/x)¹⁰⁩.